三频道电子分频扩音机

本文介绍的三频道电子分频（即前置级分频）扩音机，适合业余爱好者装制。该机低频道的输出功率有20瓦，扬声器阻抗16欧；中、高频道的输出功率都是10瓦，扬声器阻抗8欧。整机谐波失真小于0.6％，综合频响10～30,000赫±3分贝。低、中频道间与中、高频道间的分频点分别在500赫和4000赫。该机可输入多种信号，其输入灵敏度及输入阻抗如下：传声器5毫伏／50千欧；电磁式拾音器4毫伏/50千欧（1000赫）；压电式拾音器150毫伏／500千欧；录音机线路及调谐器100毫伏／100千欧。各路信号噪声比均不劣于54分贝。

扩音机的电路见本期封三，各部分的特点如下：

前置放大与信号选择：前置放大器由晶体管BG\(_{1}\)、BG2和BG\(_{3}\)组成。其中BG1、BG\(_{2}\)是共发射极接法，由R13实现级间直流负反馈，工作点很稳定。BG\(_{3}\)是射极输出级，用以提高前置放大级的负载能力，并改善线性。从传声器、拾音器或录音机、收音调谐器等送来的信号，通过开关K1的选择，均送往该前置放大器加以放大。由于各种信号源共用一个前置放大器，而不同的信号源又各有不同的输出电压，并且对放大器还有不同的频率要求，所以开关K\(_{1}\)在选择输入信号的同时，还一起换接不同的输入衰减电路和反馈网络，使放大器具有不同增益和不同的频率特性。这样，前置级输出信号电压便大体一致，频率特性也得到均衡。

例如，在作电磁式拾音器前置放大器使用时，反馈回路里便接上由C\(_{9}\)、C10、R\(_{17}\)、R18、R\(_{19}\)组成的均衡网络，使电路获得符合RIAA要求的频率均衡特性。再如压电式（晶体、陶瓷等）拾音器的输出电压较高，但要求放大器有高的输入阻抗来配合，因而接入了由R3、R\(_{4}\)组成的输入衰减电路，并用较小值的反馈电阻R16，以降低放大器增益，与R\(_{3}\)并联的C1是作高音频补偿用的。

等响音量控制：由于人耳听觉的频率响应随声音强弱不同而异，大音量时，听觉频率响应比较均匀；而在音量较小时，对中音比较敏感，对高音和低音就比较迟钝。为了让人耳感到小音量时各频率信号的响度比例仍和大音量时基本相同，便需要采用具有高、低频补偿功能的音量控制器，即等响音量控制器。

本机采用普通的电位器组成等响电路。图中，音量电位器W\(_{1}\)的滑动点把W1分成R\(_{a}\)和Rb两部分。当音量较小时，R\(_{a}\)的阻值相当大，中、低频信号被衰减，但与Ra并联的R\(_{23}\)、C12却能让高频信号较顺利地通过，即相对提升了高音。另外，由于此时的R\(_{a}\)较大，与输出端并联的R24、C\(_{13}\)对中、高频信号的旁路作用增强，即相对提升了低音。越把音量关小，对高、低频的补偿作用便越强。而当音量开到最大时，Ra≈0，R\(_{23}\)、C12被短路，高频补偿不起作用，再由于R\(_{22}\)阻值不大，C13对低频的补偿作用也可忽略，整个音量控制电路呈现平直的频率特性。

带宽调节：带宽调节电路由晶体管有源滤波器构成。晶体管BG\(_{4}\)与C15、C\(_{16}\)、R26、R\(_{27}\)、R28一起组成高通滤波器，截止频率约60赫，衰减率约12分贝／倍频程，它能滤除混在信号里的低频噪声。这里的R\(_{27}\)、R28既是滤波元件，又是BG\(_{4}\)的基极偏置电阻。R29、C\(_{17}\)组成简单的RC低通滤波节，截止频率约5000赫，衰减率6分贝／倍频程，C18作相位校正用。

开关K\(_{2}\)和K3分别控制上述滤波元件是否接入电路，即控制本级的频率特性是处于滤波状态还是平直状态。K\(_{2}\)闭合时，C15、C\(_{16}\)被大容量的C14所短路，高通滤波失去作用，电路的低濒响应平直。K\(_{3}\)断开时，C17不接地，低通滤波不起作用，电路的高频响应平直。图中与K\(_{2}\)、K3并联的R\(_{25}\)、R30可让C\(_{14}\)、C17在开关断开时也能预先充上电，从而使K\(_{2}\)、K3开合的瞬间，扬声器不致发出“劈拍”声。

中间放大和音调控制：中间放大器由晶体管BG\(_{5}\)和BG6作两级直接耦合放大，它们还和W\(_{2}\)、W3、K\(_{4}\)、K5以及其他音调控制元件一起组成起始频率可以变换的衰减—负反馈式音调控制电路，W\(_{2}\)作低音控制，W3作高音控制。该电路的特点是：

①BG\(_{5}\)作共发射极放大，BG6作射极输出，中间放大器的输出信号与输入信号反相。这样既满足了反馈式音调控制电路的相位要求，又使电路具有低的输出阻抗。图中的R\(_{38}\)是级间直流负反馈电阻，起稳定工作点的作用。

②由于BG\(_{6}\)的输入阻抗高，BG5的集电极负载电阻R\(_{39}\)便可以用较高值（100千欧），从而使这两级放大器具有相当高的开坏电压增益，这对音调控制电路来说已绰绰有余。因此，本电路把送往音调控制的反馈信号从BG6的发射极分压取得，使整个中间放大器（包括音调控制电路）获得3倍左右的中频电压增益。

③音调控制的高、低频起始频率，可通过K\(_{4}\)、K5换接不同的音调电容器来调节。当K\(_{4}\)置于a时，低音控制的起始频率是500赫；置于b时变为250赫。K5置于C时，高音控制的起始频率是2500赫；置于d时变为5000赫。

④当输入信号的保真度很高时，为了避免音调控制电路给信号增加频率失真，可以把K\(_{4}\)、K5置于0位，此时音调控制被取消，放大器得到十分平直的频率响应。

电子分频：本机采用结构新颖的三频道滤波——运算型电子分频电路，它由晶体管BG\(_{7～12}\)及有关元件构成。BG7是普通的射极输出器，作阻抗转换用。BG\(_{8}\)与C32、C\(_{33}\)、R46、R\(_{47}\)、R48等元件一起组成高通滤波器，截止频率4000赫，即只允许频率高于4000赫的高频信号通过，而把频率低于4000赫的中、低频信号滤除。BG\(_{8}\)的输出信号再经BG9作反相放大后，输出高音频信号，R\(_{5}\)0、R51、R\(_{52}\)、C35等元件作相位及增益校正。BG\(_{1}\)0与C39、C\(_{4}\)0、R56、R\(_{57}\)等元件一起组成低通滤波器，截止频率500赫。BG11作反相放大，R\(_{59}\)、R60、R\(_{61}\)、C42是相位及增益校正元件，低音频信号由BG\(_{11}\)放大后输出。BG12与R\(_{65}\)、R66、R\(_{67}\)、R68等元件一起组成加法运算器，它把BG\(_{7}\)输出的全音频信号与相位相反的高、低音频信号相加，即让全音频信号减除高、低频部分，得中音频信号由BG12输出。这样，就以滤波——运算方式完成三分频任务。高、中音输出信号的幅度还可分别通过电位器W\(_{4}\)和W5来微调。

功率放大：从电子分频器输出的高音、中音和低音信号分别送往高音、中音和低音功率放大器进行功率放大，再推动相应的扬声器工作。由于橡皮边低音扬声器的灵敏度较低，所以低频道的输出功率需比中、高频道大。本机用了一个巧妙的解决办法：从封三中电路图可见，低频道功率放大器采用全对称 OCL电路，放大器电源电压±36伏，配接16欧的大口径纸盆扬声器或橡皮边扬声器，得20瓦以上的不失真输出功率。而中、高频道的功率放大器，则采用OTL电路，分别由+36伏和-36伏电源供电，实际电源电压只有低音功率放大器的一半，但它们配接的扬声器阻抗为8欧，根据无输出变压器功放电路的最大输出功率与电源电压的平方成正比、但与负载阻抗成反比的规律，中、高音功率放大器的最大不失真输出功率便只有低音功率放大器的一半，即10瓦左右。

全对称OCL电路具有低频响应好、工作稳定可靠等优点，用来作低音频功率放大是很合适的。有关它的工作原理，请参看《全对称OCL扩音机》一文（见本刊1980年第2期）。

中、高音功率放大器对低频响应要求不高，所以本机采用OTL电路，以节省元件。这两个功率放大器分别用晶体管BG\(_{19～24}\)和BG13～18组成，为了使电源负担平均，中音功率放大器由正电源供电，高音功率放大器则由负电源供电。正因为电源极性不同，所以这两个功率放大器前三级晶体管便有不同的极性，但其工作原理相同。以中音功率放大器为例，BG\(_{19～24}\)组成六管直接耦合的准互补对称OTL功放电路。它的特点是：第一级晶体管（BG19）与第二级晶体管（BG\(_{2}\)0）的导电极性相反，以便实现直接耦合，并能把BG19的发射极电阻R\(_{94}\)接往该功放电路的输出中点O2，形成很强的级间直流负反馈，使这种OTL电路的输出中点直流电位比第一、二级间为阻容耦合的普通OTL电路稳定得多。该电路的交流负反馈则通过R\(_{94}\)与R93的分压（C\(_{61}\)对交流信号可视作短路），从输出端O2加到BG\(_{19}\)的发射极上，这使本放大器获得稳定的增益，性能也得到改善。

输出指示：发光二极管具有用电省、反应速度快等优点。本机利用发光二极管D\(_{F1～3}\)分别作高、中、低频道的输出指示，它们的亮度会随着相应频道的音量大小而闪动。本机各频道的发光二极管均采用交流点燃方式。以中频道为例，普通二极管D7、D\(_{8}\)作全波整流，DF2作输出指示。在输出信号的正半周时，整流电流经R\(_{1}\)04、D8流过D\(_{F2}\)，使DF2发光，而在输出信号的负半周时，整流电流则经R\(_{1}\)05、D7流过D\(_{F2}\)，同样使DF2发光。输出信号越大，流过D\(_{F2}\)的电流便越大，DF2也就越亮。这里的R\(_{1}\)04、R105兼作限流电阻用，可调整它们的阻值，使D\(_{F2}\)的亮度合适。

电源部分。本机功率放大器所需的正、负对称电源采用对称输出的桥式整流电路，D\(_{15～16}\)是整流管，C77、C\(_{78}\)分别是正、负侧的滤波电容。该电源的交流输入电压是28伏+28伏，整流后的直流输出电压，空载时约±40伏，满载时约±36伏。

为了减少功放电源电压波动对前级放大电路的影响，本机前置放大、中间放大及分频各级所需的24伏直流电源另外由电子稳压电路提供。从电路图可见，该电源采用普通的桥式整流、电容滤波、晶体管串联调整或稳压电路。D\(_{19～22}\)是整流管、BG38是串联调整管、BG\(_{39}\)是比较放大管。基准电压从DW两端得到，取样电压由R\(_{139}\)、R140分压后取得，调整R\(_{14}\)0便可改变该稳压电源的输出电压。C75、C\(_{49}\)是滤波电容，C76是调整管基极滤波电容，可增强滤波效果。与BG\(_{38}\)集电极串联的 R136是限流电阻，能减弱开机时因C\(_{49}\)充电而对BG38造成的浪涌冲击。

晶体管的选用：本机需用的晶体管较多，现把各晶体管的参考型号及主要要求列于附表9，可供选配参考。由于晶体管的质量直接影响到扩音机的性能，所以在装制前一定要测试所用晶体管的主要参数，特别是采用业余品晶体管时更需如此。

本机电路比较复杂，有各种各样的反馈和补偿措施，因而对晶体管的放大系数要求并不严格。但是，晶体管的极限参数却一定要满足，否则晶体管力不能及，自然也就不能稳定工作了。例如低频道所用的全对称OCL功放电路，共用十三只晶体三极管和四只晶体二极管，它们之间全是直接耦合，只要其中一只晶体管（包括二极管）质量不好，便常会影响到其他晶体管也不能正常工作，甚至损坏。与此相反，该电路虽则要求若干种晶体管互相选配成对，但这个配对要求并不严格，h\(_{FE}\)的差别在15％以内就可以使用。

电源变压器：本机电源变压器采用D42型硅钢片作铁芯，规格是BEIB—26，叠厚42毫米。各绕组的主要数据已标在封三电路图中。初、次级之间用φ0.15毫米的漆包线绕一层作静电隔离层，只需一端引出，另一端用纸包好绝缘后固定。如改用钢箔（或铝箔）作隔离层，需注意卷绕后不能把铜箔两头闭合在一起，以防止短路。

电阻和电容器：本机所用的电阻器，除R\(_{84}\)～R86、R\(_{1}\)01～103、R131～133需用线绕电阻（例如RX1型）外，其余用普通的碳膜电阻或金属膜电阻都可以。均衡电路、音调电路和分频电路等与频率特性有关的电容器要保证精度，容量误差不要超过10％，在安装前最好先测量一下。常见的纸介电容器在受潮后，其容量往往超差，因而在利用旧品或积压品时必须加以检测。其他电容器无特殊要求，只要容量相近，耐压足够就可以用。

扬声器的选配 低频单元可选用φ300毫米的大口径纸盆扬声器，例如飞乐 YD10—3003、南京YD10—12B等，或用阻抗为16欧、标称功率在10瓦以上的橡皮边扬声器。中频单元可选功率较大、直径为130或165毫米的普通纸盆扬声器，例如飞乐YD10—1654、南京YD10—18等。如果中音扬声器与低音扬声器同装在一个音箱内，需把中音扬声器背后密封起来。高频单元可选用小口径纸盆高音扬声器或号筒式高音扬声器，例如北京鸿雁牌YG80—1或南京YH5—2等。如果用球顶形高音扬声器，则因这类扬声器灵敏度较低，需把高频道增益微调电位器W\(_{4}\)旋到最大，或把中、低频道的增益适当减小，以让高音输出相对增强。

（请读者注意：这种扩音机的制作 经验及套件函购办法见下期）（李应楷）